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基于面向对象和随机森林算法的GF-2影像地物分类研究

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基于面向对象和随机森林算法的GF-2影像地物分类研究

作者：杨迎港河南理工大学

学位级别：硕士

如何从高分遥感影像中高效、准确地获取地表覆盖信息是当前遥感领域研究的一个热点。传统基于像元的目标识别与提取方法仅利用光谱特征进行信息提取,而忽略了空间与纹理特征,无法满足使用高分辨率遥感影像实现地物信息高精度分类提取的... 详细信息

如何从高分遥感影像中高效、准确地获取地表覆盖信息是当前遥感领域研究的一个热点。传统基于像元的目标识别与提取方法仅利用光谱特征进行信息提取,而忽略了空间与纹理特征,无法满足使用高分辨率遥感影像实现地物信息高精度分类提取的需要。而面向对象解译方法的产生,则克服了像元分类的不足,该方法以影像对象为基本单元,消除了由单个像元引起的“椒盐效应”,同时突破了光谱特征的局限,将有关空间邻域属性特征及其它辅助的信息纳入了分类过程。而随机森林作为一种重要的机器学习算法,以其适用多维数据变量和稳定性强等优点,在处理遥感影像分类问题中表现优异,被广泛应用于面向对象的高分遥感影像解译。论文以新郑市某区域的GF-2(高分二号)遥感影像为数据源,结合面向对象技术与随机森林算法进行地物覆盖分类研究。研究主要针对影像分割、分类特征空间优化及分类器模型构建三个方面展开,旨在实现研究区影像高效率、高精度的地物信息分类提取。主要研究工作如下:(1)基于eCognition软件的影像多尺度分割研究。在eCognition平台的支撑下,研究了影响影像分割结果的各个参数:波段权重、异质性因子权重以及分割尺度。结合研究区地物特点及先验知识,确定了影像多尺度分割的各波段权重为1:1:1:1,形状因子权重和紧致度因子权重为0.7与0.5。结合ESP2(Estimation of Scale Parameter)工具辅助获取了影像的最优分割尺度为170。(2)基于特征优选的随机森林分类研究。为提高GF-2影像面向对象随机森林分类的效率和精度,论文根据现有特征选择方法提出了一种Relief F与RF-MDA相结合的组合式特征优选模型,通过对影像对象初始特征空间进行优化,获取了最佳特征子集。基于最佳特征子集对研究区影像展开面向对象随机森林分类,分类总体精度达到93.98%,Kappa系数为0.9250,相较于未经过特征优选的随机森林分类,分别提高了1.47%和0.0145。(3)面向对象分类算法对比研究。基于相同的条件,包括影像分割、样本选取、特征空间构建等,采用不同的分类算法对研究区影像进行面向对象分类。横向上比较随机森林算法(Random Forest,RF)与K最邻近(K-Nearest Neighbor,KNN)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、CART决策树(Classification And Regression Tree,CART)的分类性能。分类结果表明,随机森林算法的分类提取精度高于其他分类算法,在GF-2遥感影像面向对象的地物信息提取中有着较高的稳定性。

关键词：高分二号影像面向对象多尺度分割随机森林特征优选

MoSi2基薄膜的强韧化设计及其摩擦学性能研究

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MoSi2基薄膜的强韧化设计及其摩擦学性能研究

作者：王港港烟台大学

学位级别：硕士

二硅化钼(MoSi)薄膜具有金属和陶瓷的双重特性,其高硬度和出色的抗磨性能使其成为一种重要的表面防护材料,它可以有效地防止零部件表面的磨损和腐蚀等问题。然而随着制造业的发展,恶劣工况下的薄膜材料的硬度以及耐磨性能提出了更高的要... 详细信息

二硅化钼(MoSi)薄膜具有金属和陶瓷的双重特性,其高硬度和出色的抗磨性能使其成为一种重要的表面防护材料,它可以有效地防止零部件表面的磨损和腐蚀等问题。然而随着制造业的发展,恶劣工况下的薄膜材料的硬度以及耐磨性能提出了更高的要求,单一的MoSi基薄膜很难满足当前的需求。因此,设计出具有高硬度、高韧性、低摩擦以及耐磨的MoSi基薄膜至关重要。本文采用磁控溅射法制备了一系列不同Au(Ag)含量的Mo-Au(Ag)-Si纳米固溶薄膜和MoSi/Au(Ag)纳米复合薄膜。探究了微量Au或Ag掺杂对薄膜微观结构的影响,同时系统的研究了薄膜的硬度、韧性以及摩擦学性能,揭示Mo-Au(Ag)-Si纳米固溶薄膜和MoSi/Au(Ag)纳米复合薄膜的强韧化机制和摩擦学机理。研究结果如下:(1)X射线衍射分析表明所有MoSi基薄膜的相结构为C40六方结构,表现出(111)择优取向。微量Au原子的掺杂(Au/Mo原子比R=0.10)后,Au原子更倾向于取代MoSi薄膜中的Si原子形成Mo-Au-Si固溶薄膜。然而,当R=0.20时,Au原子聚集并偏析形成MoSi/Au纳米复合薄膜。纳米压痕测试表明,Mo-Au-Si固溶薄膜的硬度为15.4 GPa,断裂韧性为2.52 MPa m;与纯的MoSi相比,硬度和韧性分别提高了41.3%和68.0%。第一性原理计算表明,Mo-Au-Si固溶薄膜硬度的增加可能与体模量以及弹性常数C、C的增加有关。韧性的增加主要是由于微量固溶Au掺杂后MoSi薄膜中金属键的增强。(2)摩擦学测试结果表明,Mo-Au-Si固溶薄膜表现出优异的摩擦学性能,摩擦系数为0.08仅为MoSi薄膜的摩擦系数的38%。X射线光电子能谱分析和第一性原理计算表明,微量固溶Au原子的掺杂可诱导Mo-Au-Si固溶薄膜中形成自润滑相MoSi O。(3)对不同Ag含量MoSi薄膜的力学性能以及摩擦学性能研究发现微量Ag原子(～1.7 at.%)的掺杂可以取代MoSi亚晶格中的Si原子,形成Mo-Ag-Si固溶结构。与纯MoSi薄膜相比,Mo-Ag-Si固溶薄膜具有更高的硬度(13.7 GPa)。随着Ag含量的增加(～5.3 at.%),固溶结构消失形成MoSi/Ag纳米复合结构,软质Ag相析出导致MoSi/Ag纳米复合薄膜硬度急剧下降。此外,X射线光电子能谱和拉曼光谱分析表明Mo-Ag-Si固溶薄膜优异的摩擦学性能主要归因于磨损表面存在摩擦氧化产物(Mo O)和双金属自润滑相(Ag MoO)。第一性原理计算进一步证实微量固溶Ag原子的掺杂可以促进Mo-Ag-Si固溶薄膜的自发氧化,这是引起摩擦氧化反应的重要原因。

关键词： MoSi2薄膜磁控溅射微观结构强韧化摩擦学性能

从量子博弈和热力学角度对非定域性的两项研究

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从量子博弈和热力学角度对非定域性的两项研究

作者：何港港天津大学

学位级别：硕士

量子信息学与热力学的发展过程中产生了许多的研究成果。Van Dam将Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式映射成了CHSH博弈。后来,Henaut等人将两体的CHSH博弈对应成了单体的CHSH*博弈。最近Fan等人提出了广义CHSH不等式用于区分N体... 详细信息

量子信息学与热力学的发展过程中产生了许多的研究成果。Van Dam将Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式映射成了CHSH博弈。后来,Henaut等人将两体的CHSH博弈对应成了单体的CHSH*博弈。最近Fan等人提出了广义CHSH不等式用于区分N体系统的Greenberger-Horne-Zeilinger态。本文借助量子博弈的两个工作,设法构造映射将广义CHSH不等式对应成CHSH*博弈。通过这些对应关系,我们给出了广义CHSH不等式在最大破坏时产生鲁棒性违反现象的一个解释。单量子比特系统的恒等操作对应两量子比特系统的贝尔态的对称性。两量子比特系统贝尔态的对称性对应于广义CHSH不等式的简并。最后,我们证明了广义CHSH不等式最大破坏时的最大简并度为2。此外,我们还研究了如何利用一个基于量子导引的热机制备量子关联。该热机中存在着一个麦克斯韦妖,它能够测量系统-环境耦合态中的环境部分获取信息,并且这样不会对系统的平均能量产生影响。麦克斯韦妖可以对环境态进行不同的测量,系统态也随之塌缩到不同的态,这就是薛定谔描述的量子导引。然后,我们借助一个辅助系统,利用每次测量塌缩的系统-辅助系统并选择最优的全局幺正变换制备出量子互信息、量子纠缠、贝尔非定域性等量子关联。我们给出了制备最大量子关联的协议,并且根据热机是否导引(麦克斯韦妖是否量子)给出了经典麦克斯韦妖所能制备量子关联的上界,可称之为导引型不等式。

关键词：量子关联量子热机麦克斯韦妖鲁棒性违反

二胡曲《月夜》音乐风格与本体文化意识的觉醒

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二胡曲《月夜》音乐风格与本体文化意识的觉醒

作者：陈港港海南师范大学

学位级别：硕士

《月夜》是刘天华于1918年创作的二胡独奏曲,这是一首中国文人借月喻情言志的二胡作品。在一个静谧月夜,睹月思情,遂成此曲。在如水的月光下,吟哦赞赏、思绪涌动,令人在惆怅的现实中找到一份难得的宁静。本文以二胡曲《月夜》为研究对象... 详细信息

《月夜》是刘天华于1918年创作的二胡独奏曲,这是一首中国文人借月喻情言志的二胡作品。在一个静谧月夜,睹月思情,遂成此曲。在如水的月光下,吟哦赞赏、思绪涌动,令人在惆怅的现实中找到一份难得的宁静。本文以二胡曲《月夜》为研究对象,从《月夜》创作背景、《月夜》所体现的时代风格与地域风格、本体文化意识的觉醒三个方面探究这首乐曲的音乐文化内涵,结合自身演奏实践塑敬畏、责任、传承之心,树立文艺工作者的文化自觉,立足本位,实现理论与实践的有机统一。贯通古今,放眼未来,弘扬传统,实现传统与现代的有机统一。对刘天华本体文化意识的觉醒研究,其意义在于探究当代价值,把握作品内涵,体会它所蕴含的民族精神与智慧,惟此,音乐的价值才能得以最大化发挥,也对刘天华音乐作品本体研究提供新思路,对于演奏者尊重传统文化,大力弘扬传统艺术,建立文化自信有一定帮助。

关键词：二胡曲《月夜》音乐风格本体文化意识

代谢组学及蛋白组学分析髌下脂肪垫在膝关节骨关节炎中的作用及机制

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代谢组学及蛋白组学分析髌下脂肪垫在膝关节骨关节炎中的作用及机...

作者：翟港港河南大学

学位级别：硕士

背景:膝关节骨关节炎(osteoarthritis,OA)是临床最常见的骨关节疾病之一,主要表现为疼痛和关节活动受限,晚期会出现关节畸形。OA的病因和危险因素主要包括创伤、年龄、肥胖、性别和遗传。在OA的进展中,整个关节内不同组成结构均受影响,... 详细信息

背景:膝关节骨关节炎(osteoarthritis,OA)是临床最常见的骨关节疾病之一,主要表现为疼痛和关节活动受限,晚期会出现关节畸形。OA的病因和危险因素主要包括创伤、年龄、肥胖、性别和遗传。在OA的进展中,整个关节内不同组成结构均受影响,病理表现为软骨退变、骨赘形成、软骨下骨硬化、滑膜及髌下脂肪垫(Infrapatellar Fat Pad,IPFP)变性。OA的治疗主要包括早期口服非甾体类药物和晚期行关节置换术,但由于缺乏针对病因的治疗药物、关节假体寿命及手术并发症等问题存在,OA患者依然承受着很大的负担。IPFP作为膝关节内的重要组分,近年来越来越多的研究开始重视它在OA中的作用。因此,探索IPFP在OA中的作用及机制对于全面理解OA和寻找新的治疗靶点具有重要的临床意义。目的:对OA组和对照组的IPFP进行代谢组学和蛋白组学分析,找出差异表达代谢物(Differential Expressed metabolites,DEMs)和差异表达蛋白质(Differential Expressed proteins,DEPs),并对它们进行生物信息学分析找出OA中IPFP发生的病变机制,最后找出这些DEMs和DEPs均富集的重要通路并探索其对OA发生发展的影响。方法:1、第一部分:选取2022年1月至2022年10月于河南省人民医院因OA行全膝关节表面置换术(Total Knee Arthroplasty,TKA)和因半月板损伤行半月板成形术(Meniscoplasty)的患者,术中获取IPFP样本,并收集患者年龄、性别、BMI信息,采用液相色谱质谱联用(Liquid Chromatograph Mass Spectrometer,LC-MS)技术比较OA组(n=28)和对照组(n=17)的IPFP代谢图谱,使用正交偏最小二乘辨别分析(OPLS-DA)模型筛选IPFP中的DEMs,并对DEMs进行KEGG通路分析。2、第二部分:样本收集方法同第一部分,采用Label-free定量蛋白质组学技术,比较OA组(n=8)和对照组(n=8)患者IPFP的蛋白图谱,筛选出DEPs,并对DEPs进行基因本体论(Gene ontology,GO)与京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析,最后构建蛋白互动网络(Protein protein interaction,PPI)和Hub节点分析。3、第三部分:样本收集方法同第一部分,联合DEMs与DEPs分析,寻找两者均富集的重要通路,最终选择了糖酵解通路进行研究;western blot实验验证糖酵解通路中的关键蛋白表达情况;利用乳酸试剂盒比较OA组(n=8)和对照组(n=8)患者IPFP乳酸值的变化来验证组间糖酵解过程的差异;最后利用乳酸处理软骨细胞后,western blot实验检测Collagen II、Aggrecan、Collagen X、MMP13这4个软骨退变标志物的变化。结果:1、本研究鉴定出147个DEMs,KEGG通路分析结果发现DEMs主要富集了癌症中的碳代谢、胰岛素信号传导途径、氨基酸合成代谢、糖代谢等物质代谢有关的通路。2、本研究鉴定出516个DEPs,GO富集分析结果显示DEPs关于生物过程(Biological Process,BP)显著富集了补体激活,经典途径、柔红霉素代谢等;关于细胞成分(Cel Glular Component,CC)显著富集了血液微粒子、细胞外空间等;关于分子功能(Molecular Function,MF)显著富集了醛醇:NADP+1-氧化还原酶活性、D-苏糖醛糖1-脱氢酶活性、抗原结合等;KEGG分析结果提示DEPs主要富集了代谢途径、系统性红斑狼疮、原发性免疫缺陷;除此之外,DEPs在糖、氨基酸、脂类代谢有关的通路中也存在富集。蛋白质互动网络(PPI)和HUB节点分析,找到了连接度前10的蛋白质(ENO1、CAT、APOA1、HSPE1、FBL、UQCRC1、PPIF、TTR、TARDBP和C1QBP)作为IPFP在OA中的关键蛋白。3、通过对DEPs和DEMs的联合分析,选择了糖酵解通路进行研究。在糖酵解通路网络中PGM1、PGK1、PGAM1、EN01这4个DEPs存在与DEMs的直接作用关系;Western blot结果发现PGM1、PGAM1、EN01蛋白质在OA组IPFP中为高表达;乳酸试剂盒测量的乳酸值结果提示OA组的IPFP含有更高的乳酸值;利用乳酸处理软骨细胞,Western blot结果发现Collagen II、Aggrecan表达降低,Collagen X、MMP13表达增高。结论:1、通过代谢组学和蛋白组学分析,找到了OA发展过程中IPFP存在的DEMs和DEPs,并进行了生物信息学分析,找到了一些与病变相关的关键蛋白和信号

关键词：骨关节炎髌下脂肪垫多组学糖酵解

声子晶体低频减振降噪结构设计与拓扑保护声传输

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声子晶体低频减振降噪结构设计与拓扑保护声传输

作者：徐港港兰州交通大学

学位级别：硕士

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输气管道堵塞定位系统研究与开发

输气管道堵塞定位系统研究与开发

作者：黄港港西安石油大学

学位级别：硕士

管道运输是天然气长距离输送的主要途径。作为密闭的输送系统,管道沿线任意一点发生故障都可能导致整条管道功能失效。由于管内腐蚀产物、泥沙、水合物等杂质的聚集,清管器卡堵等,随着管道服役年限的增加,堵塞事故时常发生。管道堵塞不... 详细信息

管道运输是天然气长距离输送的主要途径。作为密闭的输送系统,管道沿线任意一点发生故障都可能导致整条管道功能失效。由于管内腐蚀产物、泥沙、水合物等杂质的聚集,清管器卡堵等,随着管道服役年限的增加,堵塞事故时常发生。管道堵塞不但会影响管道正常运行,降低管输效率,还可能导致管道超压破坏。对于输气管道而言,堵塞工况初期管道尚未完全堵塞,此时若能通过一定的技术手段发现管道堵塞位置并提前采取一定的解堵措施,就能够避免引起严重的管道堵塞事故。因此,开展输气管道不完全堵塞定位技术研究,对于确保输气管道安全、稳定输送具有重大意义。针对输气管道不完全堵塞定位问题,本文结合压力特性曲线法,提出一种输气管道不完全堵塞定位模型,为输气管道堵塞定位研究提供新思路。压力特性曲线法是从管存量角度定位管道不完全堵塞位置,使用时需先对管道进行关阀测试,获取实际管存气量数据。之后,建立管道沿程压力分布曲线并计算管道理论管存量。理论管存等于实际管存时即可确定管道不完全堵塞位置。结合压力特性曲线法堵塞原理,本文首先建立输气管道仿真计算模型,准确描述堵塞工况下管道沿程压力分布特征;其次,以实际管存和理论管存差值为优化目标,将堵塞定位问题转换为最优化问题,建立输气管道不完全堵塞定位模型,选用粒子群算法求解模型;最后,根据TGNET软件提供的108组管道不完全堵塞工况模拟数据对上述模型进行测试。测试结果表明对于不同管径、长度、堵塞程度的输气管道而言,该模型平均定位误差为0.68%～1.76%管长,最大定位误差为2.02%管长,最小定位误差为0.47%管长。为便于现场工作人员使用,本文以该模型为基础使用Matlab/APP Designer进一步开发输气管道堵塞定位系统。在开发输气管道堵塞定位系统之前,首先分析系统需求并对系统整体架构进行设计。由于现场数据通常存在一定的噪声干扰,为便于用户使用,提高定位精度,本文对小波变换原理进行研究并使用小波变换函数对管道数据进行降噪处理。依据需求分析,本文完成了堵塞定位系统整体开发以及界面设计。为测试软件系统适用性,设计并搭建了室内输气管道堵塞实验装置。实验管道全长288m,在95m和190m处分别设置截流阀,通过调节截流阀开度模拟管道不完全堵塞。之后,使用堵塞定位系统对实验数据进行分析,结果表明该系统对于实验装置两堵塞位置定位误差分别为3.1m和1.4m,定位计算时间在10s～18s,软件系统对于实际管道适用性强。

关键词：输气管道不完全堵塞压力特性曲线法管道仿真小波变换系统开发

记忆、传说与新故事:新疆兵团军垦散体叙事的构成、特征及互动

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民族文学研究 2024年第1期42卷 103-112页

作者：胡港中山大学中文系

新疆兵团军垦散体叙事指以军垦这一重大历史题材为中心,揭示微观的新疆兵团历史生活及历史人物动态的民间散体叙事的总和,具体可区分为作为叙事类口述史料的军垦记忆、呈现主观真实属性的军垦传说以及文人改编或再创作的军垦新故事。军... 详细信息

新疆兵团军垦散体叙事指以军垦这一重大历史题材为中心,揭示微观的新疆兵团历史生活及历史人物动态的民间散体叙事的总和,具体可区分为作为叙事类口述史料的军垦记忆、呈现主观真实属性的军垦传说以及文人改编或再创作的军垦新故事。军垦记忆是可转化为传说和新故事的元文本,同时受到它们的影响;相应地,军垦传说与新故事之间也有密切的通约关系。

关键词：新疆兵团军垦散体叙事军垦传说记忆新故事

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改善钢筋混凝土剪力墙抗震性能方法综述

建筑结构 2022年第S02期52卷 704-711页

作者：邓港黑龙江科技大学建筑工程学院哈尔滨150022

钢筋混凝土剪力墙作为高层建筑结构中重要的抗侧力构件,具有较好的抗震性能,通常是作为建筑结构中的第一道抗震防线,能降低结构构件和非结构构件在强震作用下的损伤。历次震害现象表明,钢筋混凝土剪力墙在遭遇强震作用时可能产生比较严... 详细信息

钢筋混凝土剪力墙作为高层建筑结构中重要的抗侧力构件,具有较好的抗震性能,通常是作为建筑结构中的第一道抗震防线,能降低结构构件和非结构构件在强震作用下的损伤。历次震害现象表明,钢筋混凝土剪力墙在遭遇强震作用时可能产生比较严重的裂缝、钢筋屈曲等破坏,造成修复和加固困难,且成本较高,不能够满足人们对于震后快速恢复生产生活的需求。为了改善钢筋混凝土剪力墙的抗震性能,提高剪力墙的可恢复功能,国内外学者开展了大量的研究。综述了改善钢筋混凝土剪力墙抗震性能的三种方法:改善混凝土材料力学性能、改善配筋形式和改善剪力墙的可恢复功能;重点介绍了纤维改善混凝土剪力墙的抗震性能,并分析纤维材料对混凝土基体的增强机理。

关键词：钢筋混凝土剪力墙震害现象配筋形式纤维混凝土剪力墙可恢复功能